WO2018074250A1 - 半導体装置、製造方法、および電子機器 - Google Patents

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electrode via
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semiconductor
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隆季 亀嶋
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress

Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device, a manufacturing method, and an electronic device, and more particularly, to a semiconductor device, a manufacturing method, and an electronic device that can suppress the occurrence of Cu—Pumping.
  • Patent Document 1 discloses that a first substrate on which a light receiving element is formed and a second substrate on which a peripheral circuit is formed are bonded by a Cu electrode PAD (bonding pad).
  • a Cu electrode and an interlayer insulating film are provided on the same surface as a bonding surface on each semiconductor member, and then planarized and bonded together to bond the opposing Cu electrodes and the interlayer insulating film together. Yes.
  • Patent Document 2 by providing dummy Cu electrodes on a bonding surface at a certain rate, dishing or erosion of a semiconductor member bonding surface by a CMP (chemical mechanical polishing) method is generated. A method of suppressing and realizing high flatness is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a technique for realizing strong bonding by increasing the proportion of Cu solid phase diffusion connection in semiconductor member bonding by directly bonding dummy Cu electrodes provided for dishing suppression. Yes.
  • the optimal ratio of the Cu electrode and the dummy Cu electrode at the joint surface is 50 to 60%.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 after temporarily joining a semiconductor member having a highly flat joint surface in which Cu electrodes and dummy Cu electrodes are provided at a ratio of 50 to 60% in a room temperature environment, By heat-treating in a high temperature environment of 350 ° C, stronger bonding is realized.
  • the Cu electrode connected to the lower layer metal has a larger Cu volume than the dummy Cu electrode, so that Cu-pumping is more likely to occur. Yes.
  • the present disclosure has been made in view of such a situation, and can suppress the occurrence of Cu-pumping.
  • the semiconductor device includes a Cu electrode PAD having a role as a bonding surface for bonding a plurality of semiconductor members, and an electrode Via that is a connection member between the Cu electrode PAD and a lower layer metal, The Cu electrode PAD is formed at a position shifted from the electrode Via.
  • the electrode Via can serve as a vertical signal line.
  • the electrode Via is made of Cu.
  • the electrode Via has a Cu volume of 1.0E + 10 nm3 or more.
  • a conductive metal that connects the electrode Via and the Cu electrode PAD is further provided, and the conductive metal covers an upper portion of the electrode Via.
  • the conductive metal is aluminum or tungsten.
  • a Cu wiring connecting the electrode Via and the Cu electrode PAD can be further provided.
  • the electrode Via has a structure in which a conductive metal other than Cu is formed on the side wall so that at least the electrode Via and the Cu electrode PAD can be electrically connected, and the side wall is filled with an insulating film. is there.
  • the electrode Via has a structure in which the conductive metal is formed so as to cover the side wall, and the side wall is filled with an insulating film.
  • the Cu electrode PAD and the electrode Via are provided on both semiconductor members to be joined according to the volume of the semiconductor member.
  • the Cu electrode PAD and the electrode Via are provided on one semiconductor member to be joined, and the other semiconductor member includes the Cu electrode PAD and the Cu electrode Via formed immediately below the Cu electrode PAD. Cu electrodes are provided.
  • the semiconductor device is a solid-state imaging device.
  • a manufacturing apparatus forms an electrode Via that is a connection member between a Cu electrode PAD and a lower layer metal that serves as a bonding surface for bonding a plurality of semiconductor members, and the Cu The electrode PAD is formed at a position shifted from the electrode Via.
  • An electronic apparatus includes a Cu electrode PAD having a role as a bonding surface for bonding a plurality of semiconductor members, and an electrode Via that is a connection member between the Cu electrode PAD and a lower layer metal,
  • the Cu electrode PAD includes a solid-state imaging device formed at a position shifted from the electrode Via, a signal processing circuit that processes an output signal output from the solid-state imaging device, and incident light is incident on the solid-state imaging device. And an optical system.
  • an electrode Via that is a connection member between a Cu electrode PAD and a lower layer metal that serves as a bonding surface for bonding a plurality of semiconductor members is formed. Then, the Cu electrode PAD is formed at a position shifted from the electrode Via.
  • semiconductor members can be joined.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a semiconductor formation process of the manufacturing apparatus of FIG. It is process drawing explaining the semiconductor formation process of FIG. It is process drawing explaining the semiconductor formation process of FIG. It is process drawing explaining the semiconductor formation process of FIG. It is a figure which shows the example of the semiconductor device formed by joining two semiconductor members in the joint surface. It is a figure which shows the example of the semiconductor device formed by combining several semiconductor members in the joint surface. It is a figure which shows the example of the semiconductor device formed by joining two semiconductor members in the joint surface.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the other example of the semiconductor device formed by joining two semiconductor members in the joint surface.
  • It is a flowchart explaining the semiconductor formation process of the manufacturing apparatus of FIG. It is process drawing explaining the semiconductor formation process of FIG.
  • FIG. It is process drawing explaining the semiconductor formation process of the solid-state image sensor of the 3rd Embodiment of this technique.
  • FIG. 18 is a process diagram illustrating the semiconductor formation process of FIG. 17.
  • FIG. 18 is a process diagram illustrating the semiconductor formation process of FIG. 17.
  • It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of a vehicle exterior information detection part and an imaging part.
  • FIG. 1 illustrates a schematic configuration example of an example of a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) solid-state imaging device applied to each embodiment of the present technology.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • a solid-state imaging device (element chip) 1 includes a pixel region (a pixel region in which pixels 2 including a plurality of photoelectric conversion elements are regularly arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate 11 (for example, a silicon substrate). A so-called imaging region) 3 and a peripheral circuit region.
  • the pixel 2 includes a photoelectric conversion element (for example, PD (Photo Diode)) and a plurality of pixel transistors (so-called MOS transistors).
  • the plurality of pixel transistors can be constituted by three transistors, for example, a transfer transistor, a reset transistor, and an amplifying transistor, and can further be constituted by four transistors by adding a selection transistor.
  • the pixel 2 can have a pixel sharing structure.
  • the pixel sharing structure includes a plurality of photodiodes, a plurality of transfer transistors, one shared floating diffusion, and one other pixel transistor that is shared.
  • the photodiode is a photoelectric conversion element.
  • the peripheral circuit area includes a vertical drive circuit 4, a column signal processing circuit 5, a horizontal drive circuit 6, an output circuit 7, and a control circuit 8.
  • the control circuit 8 receives data for instructing an input clock, an operation mode, and the like, and outputs data such as internal information of the solid-state imaging device 1. Specifically, the control circuit 8 is based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock, and the clock signal or the reference signal for the operations of the vertical drive circuit 4, the column signal processing circuit 5, and the horizontal drive circuit 6 Generate a control signal. The control circuit 8 inputs these signals to the vertical drive circuit 4, the column signal processing circuit 5, and the horizontal drive circuit 6.
  • the vertical drive circuit 4 is composed of, for example, a shift register, selects a pixel drive wiring, supplies a pulse for driving the pixel 2 to the selected pixel drive wiring, and drives the pixels 2 in units of rows. Specifically, the vertical drive circuit 4 selectively scans each pixel 2 in the pixel region 3 sequentially in the vertical direction in units of rows, and generates the signal according to the amount of light received by the photoelectric conversion element of each pixel 2 through the vertical signal line 9. A pixel signal based on the signal charge is supplied to the column signal processing circuit 5.
  • the column signal processing circuit 5 is disposed, for example, for each column of the pixels 2 and performs signal processing such as noise removal on the signal output from the pixels 2 for one row for each pixel column. Specifically, the column signal processing circuit 5 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) for removing fixed pattern noise specific to the pixel 2, signal amplification, A / D (Analog / Digital) conversion, and the like. .
  • a horizontal selection switch (not shown) is provided connected to the horizontal signal line 10.
  • the horizontal drive circuit 6 is constituted by, for example, a shift register, and sequentially outputs horizontal scanning pulses to select each of the column signal processing circuits 5 in order, and the pixel signal is output from each of the column signal processing circuits 5 to the horizontal signal line. 10 to output.
  • the output circuit 7 performs signal processing on the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 5 through the horizontal signal line 10 and outputs the signals.
  • the output circuit 7 may perform only buffering, or may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, and the like.
  • the input / output terminal 12 is provided for exchanging signals with the outside.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus that manufactures the semiconductor device of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present technology.
  • the manufacturing apparatus 50 is configured to include a Cu electrode via formation portion 61, a conductive wiring formation portion 62, a Trench processing portion 63, a Cu electrode PAD formation portion 64, and a semiconductor member formation portion 65. .
  • Cu electrode Via formation part 61 forms Cu electrode Via.
  • the conductive wiring forming unit 62 forms a conductive wiring that makes the Cu electrode PAD and the Cu electrode Via conductive.
  • the Trench process part 63 processes the Trench part for Cu electrode PAD formation.
  • Cu electrode PAD formation part 64 forms Cu electrode PAD.
  • the semiconductor member forming unit 65 forms a semiconductor device by bonding the semiconductor members.
  • the Cu electrode Via forming unit 61 forms a Cu electrode Via 73 on the insulating film 71 on the Cu electrode Via contact metal 72, as shown in FIG. 4A. That is, first, the Cu electrode Via contact metal 72 is formed, and the insulating film 71 is formed thereon. A Cu electrode Via hole is formed on the Cu electrode Via contact metal 72 of the insulating film 71 to form a Cu electrode Via 73. At that time, the Cu electrode Via 73 is subjected to a Lithography process, a DRY Etching process, a sputtering process, a Cu plating process, and a CMP process after the Cu wiring is formed in accordance with the BEOL (Back End Of Line) process. It is formed.
  • BEOL Back End Of Line
  • the conductive wiring forming unit 62 forms the conductive wiring 74 that electrically connects the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD formed in a shifted manner.
  • the conductive wiring 74 is formed so as to cover the Cu electrode Via 73 by a Lithography process or a DRY-Etching process after forming a metal such as aluminum (AL) or tungsten (W).
  • the conductive wiring 74 may be formed of Cu by making a shallow damascene.
  • the width of the conductive wiring 74 is set according to the size of the Cu electrode PAD. At this time, by setting the size larger than the size of the Cu electrode PAD, a margin can be secured, and a robust Cu electrode can be formed.
  • step S53 the Trench processing part 63 processes the Trench part 75 for forming the Cu electrode PAD at a position away from the Cu electrode Via 73, as shown in FIG. 4C.
  • the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD it is necessary to set the deviation width between the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD so that the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD are not covered.
  • the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD have a covering portion, the Cu thermal volume expansion stress of the Cu electrode Via 73 is transmitted to the Cu electrode PAD, and pumping occurs, thereby deteriorating the bonding characteristics and reliability.
  • the bonding surface partially peels depending on the Cu electrode where Cu-Pumping occurs, and becomes a Void (void).
  • Void the bonding interface strength of a semiconductor device having a three-dimensional integrated circuit or the like decreases.
  • Cu electrodes in which no pumping occurs will cause a connection (conduction) failure due to peeling between the opposing electrodes.
  • connection conduction
  • TDDB Time Dependent Dielectric Breakdown
  • the Cu thermal volume expansion stress of the Cu electrode Via 73 can be obtained by shifting the minimum width by 1 (Cu electrode size) pitch.
  • the Cu electrode PAD is no longer affected.
  • step S54 the Cu electrode PAD formation unit 64 causes the Trench unit 75 to be filled with Cu by a sputtering process or a Cu plating process, and to have sufficient flatness as a bonding surface by a CMP process.
  • the Cu electrode PAD 76 having the same is formed.
  • step S55 the semiconductor member forming unit 65 joins the semiconductor member on which the shifted Cu electrode member 81 having the structure including the Cu electrode Via contact metal 72, the Cu electrode Via 73, the conductive wiring 74, and the Cu electrode PAD 76 is formed.
  • the semiconductor member forming unit 65 joins the semiconductor member on which the shifted Cu electrode member 81 having the structure including the Cu electrode Via contact metal 72, the Cu electrode Via 73, the conductive wiring 74, and the Cu electrode PAD 76 is formed.
  • a semiconductor device as shown in FIG. 6 is formed.
  • FIG. 6 a semiconductor device in which two semiconductor members are formed by joining at a joint surface 83 is shown.
  • a Cu electrode structure in which displaced Cu electrode members 81 are joined together and a Cu electrode structure in which non-shifted Cu electrode members 82 are joined together are mixed in the insulating film 71.
  • the shifted Cu electrode member 81 includes a Cu electrode Via contact metal 72, a Cu electrode Via 73, a conductive wiring 74, and a Cu electrode PAD 76.
  • the non-shifting Cu electrode member 82 includes a Cu electrode Via contact metal 91, a Cu electrode Via 92 having a smaller volume than the Cu electrode Via 73, and a Cu electrode PAD 93.
  • the Cu electrode Via 92 having a volume different from that of the Cu electrode Via 73 is mixed.
  • the semiconductor device may have good bonding characteristics. it can.
  • the Cu electrode Via 73 is covered with the conductive wiring 74 that connects the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD 76 in addition to preventing the influence of Cu thermal volume expansion stress due to the structure in which the Cu electrode Via 73 and the Cu electrode PAD 76 are shifted.
  • the influence of Cu thermal volume expansion stress twice and suppressing pumping better bonding characteristics and higher reliability will be realized.
  • the Cu electrode Via 73 is TSV (Through Silicon Via)
  • a vector (arrow in the figure) is generated as to how to apply the thermal volume expansion stress, and the stress is concentrated on the Cu electrode PAD 76 where the expansion is not inhibited.
  • the structure comprising the Cu electrode Via contact metal 72, the Cu electrode Via 73, the conductive wiring 74, and the Cu electrode PAD 76 described above with reference to FIG.
  • the Cu electrode Via 73 is a TSV, for example, the diameter of the Via is 3000 nm or more and the Via height is 6000 nm or more as compared with the mass-produced Cu electrode Via 73. E + 10nm3 or more. Since this Cu volume value is two or more orders of magnitude larger than the mass-produced Cu electrode Via, the risk of Cu-Pumping increases. Therefore, when the Cu volume of the Cu electrode Via 73 is 1.0E + 10 nm 3 or more, the Cu electrode structure of the displaced Cu electrode member 81 including the Cu electrode Via contact metal 72, the Cu electrode Via 73, the conductive wiring 74, and the Cu electrode PAD 76 is It becomes a more effective measure.
  • FIG. 7 shows an example of a structure in which a TSV is provided as a vertical signal line for photoelectric conversion in a solid-state imaging device in which semiconductor members having three or more Si substrates 101 are bonded together at the bonding surface 83 and stacked. A lens and a color filter 102 are formed on the uppermost layer.
  • the structures 103-1 to 103-3 in which the displaced Cu electrode members referred to in FIG. 6 are joined to the Cu electrode having a risk of occurrence of pumping are applied.
  • the displaced Cu electrode members are joined to each other.
  • pumping can be suppressed by using the Cu electrode Via73 as a TSV.
  • a dummy Cu electrode described in Patent Document 2 is also arranged.
  • the shift amount it is necessary that the Cu electrode PAD and the dummy Cu electrode PAD are not arranged immediately above the Cu electrode Via due to the shift, and that the Cu electrode Via and the Cu electrode PAD (including the dummy) are not in contact with each other. It is.
  • both the Cu electrode and the dummy Cu electrode are arranged at a constant pitch, it is possible to design so that the space immediately above the Cu electrode Via becomes a space between the Cu electrodes by shifting by 1/2 pitch.
  • the Cu electrode Via is used as a vertical signal line at the periphery of the pixel area, but is used not only as a vertical signal line but also for blocking light in the pixel area.
  • a Cu electrode structure is formed in which the Cu electrode members 81 are joined to each other when the Cu electrodes used for bonding in the semiconductor device are manufactured, but all the Cu electrodes Via volume of the semiconductor member on one side are formed. Is smaller than 1.0E + 10nm3, and there is no risk of occurrence of pumping, as shown in FIG. 8, by adopting a Cu electrode structure in which a non-shift Cu electrode member 82 and a shift Cu electrode member 81 are joined, It is also possible to make a device.
  • the Cu electrodes PAD to be bonded are electrically connected even if they are slightly shifted in the left-right direction (rightward in the case of FIG. 9), as shown in FIG. Just do it.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus that manufactures the semiconductor device of the solid-state imaging element according to the second embodiment of the present technology.
  • the Cu electrode PAD and the electrode Via are shifted, that is, separated from each other when the Cu electrode used for bonding in the semiconductor device of the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present technology is manufactured. Is done.
  • the manufacturing apparatus 150 is configured to include an electrode via formation unit 161, a trench processing unit 163, and a Cu electrode PAD formation unit 164.
  • the electrode via forming part 161 forms the electrode via.
  • the Trench process part 163 processes the Trench part for Cu electrode PAD formation.
  • Cu electrode PAD formation part 164 forms Cu electrode PAD.
  • the semiconductor member forming portion may be configured although not shown, and the semiconductor member forming portion forms the semiconductor device by joining the semiconductor members.
  • the electrode via forming portion 161 has an electrode via hole 171 and conductive wiring on the insulating film 71 on which the Cu electrode via contact metal 72 is formed. 172 is formed. That is, the electrode via hole 171 and the conductive wiring 172 are formed through a Lithography process, a DRY-Etching process, and a sputtering process on the Cu wiring after the Cu wiring is formed in accordance with the BEOL process.
  • the conductive wiring 172 is formed from the sidewall of the electrode via hole 171 to the bottom and the field using a conductive metal such as tungsten (W) as a sputtering material.
  • the electrode Via 173 does not need to be completely filled with a conductive metal, and may be formed so as to be electrically connected to the electrode Via contact metal 72 and the Cu electrode PAD 76.
  • the sidewall coverage film thickness is desirably 100 nm or more.
  • the width of the conductive wiring 172 is set so that a margin can be secured according to the size of the Cu electrode PAD 76, as in the first embodiment.
  • step S152 the electrode via forming unit 161 forms an insulating film 174 as shown in FIG. At this time, the electrode Via hole 171 is also filled with the insulating film 174 to form the electrode Via 173.
  • step S153 the Trench processing unit 163 processes the Trench unit 175 for manufacturing the Cu electrode PAD 76 at a position away from the electrode Via 173 and on the conductive wiring 172.
  • the Cu material is not used for the electrode Via, and the volume of the sidewall-deposited metal is also the Cu electrode of the first embodiment.
  • Cu Pumping does not occur because it is smaller than Via73. For this reason, there is no need to greatly restrict the deviation width between the electrode Via 173 and the Cu electrode PAD76.
  • the insulating film may be insufficiently filled. Therefore, it is desirable not to form the Cu electrode pad 76 on the Cu electrode member without displacement, that is, directly above the electrode Via 173.
  • the portion immediately above the electrode Via 173 is not completely covered with the insulating film 174, Cu plating flows into the electrode Via 173 when the Cu electrode PAD 76 is formed, the shape of the Cu electrode PAD 76 becomes unstable, and the bonding characteristics deteriorate.
  • step S154 the Cu electrode PAD forming unit 164 fills the Trench unit 175 for manufacturing the Cu electrode PAD 76 with Cu by a sputtering process or a Cu plating process, and bonding by a CMP process.
  • a Cu electrode PAD 76 having a sufficiently high flatness as a surface is formed.
  • the Cu volume of the Cu electrode is smaller than that in the first embodiment, so that it is possible to suppress the occurrence of Cu pumping in combination with the shift structure. As a result, better bonding characteristics can be realized.
  • the third embodiment is based on the premise that the insulating film can be sufficiently embedded in the electrode Via 173 in contrast to the case where the opening of the electrode Via 173 described above in the second embodiment is narrow. It has a form. Therefore, the manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device of the solid-state imaging device of the third embodiment has basically the same configuration as the manufacturing apparatus of the example of the second embodiment. Is omitted.
  • the electrode via forming unit 161 forms the electrode via hole 171 and the conductive wiring 172 in the insulating film 71 on the Cu electrode via contact metal 72, as shown in FIG. 14A and FIG. 14B.
  • the conductive wiring 172 is formed on the electrode Via contact metal 72 (electrode Via 173) (that is, not separated from the electrode Via 173). It is formed so that it can be connected.
  • step S152 the electrode via forming unit 161 forms an insulating film 174 as shown in FIG. 14B. At this time, the electrode Via hole 171 is also filled with the insulating film 174 to form the electrode Via 173.
  • step S153 the Trench processing unit 163 processes the Trench unit 175 for forming the Cu electrode PAD 76 at a position on the electrode Via 171 and on the conductive wiring 172, as shown in FIG. 15A.
  • step S154 the Cu electrode PAD forming unit 164 fills the Trench unit 175 for manufacturing the Cu electrode PAD 76 with Cu by a sputtering process or a Cu plating process, and bonding by a CMP process.
  • a Cu electrode PAD 76 having a sufficiently high flatness as a surface is formed.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus that manufactures the semiconductor device of the solid-state imaging element according to the fourth embodiment of the present technology.
  • the Cu electrode PAD and the Cu electrode Via are shifted, that is, apart from each other when the Cu electrode used for bonding in the semiconductor device of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present technology is shifted. Created.
  • the manufacturing apparatus 200 includes a Cu electrode via hole forming unit 211, a first Trench processing unit 212, a Cu wiring forming unit 213, a second Trench processing unit 214, and a Cu electrode PAD forming unit 215. Configured as follows.
  • the Cu electrode via hole forming part 211 forms a Cu electrode via hole.
  • the first Trench processing section 212 processes the shifted Cu wiring Trench section.
  • the Cu wiring forming unit 213 forms a Cu wiring.
  • the second Trench processing part 214 processes the Trench part for forming the Cu electrode PAD.
  • Cu electrode PAD formation part 215 forms Cu electrode PAD.
  • the semiconductor member forming portion may be configured although not shown, and the semiconductor member forming portion forms a semiconductor device by joining the semiconductor members.
  • step S201 the Cu electrode via hole forming part 211 forms the Cu electrode via hole 221 in the insulating film 71 on the Cu electrode via contact metal 72, as shown in FIG.
  • the Cu electrode via hole 221 is formed through a Lithography process, a DRY-Etching process, and a sputtering process for the Cu wiring after the Cu wiring is formed in accordance with the BEOL process.
  • step S202 the first Trench processing unit 212 processes the shifted Trench unit 222 through the Lithography process and the DRY Etching process as shown in FIG. 18B.
  • step S203 as shown in FIG. 19A, the Cu wiring forming part 213 is shifted from the Cu electrode via hole 221 to fill the Trench part 222 with Cu by a sputtering process or a Cu plating process, and through a CMP process.
  • a Cu wiring 224 is formed shifted from the Cu electrode Via 223.
  • step S204 the second Trench processing unit 214 disposes the Cu electrode PAD manufacturing Trench unit 225 at a position away from the Cu electrode Via 223 and on the shifted Cu wiring 224. Process.
  • the Cu electrode PAD formation unit 215 fills the Cu electrode PAD manufacturing Trench unit 225 with Cu by a sputtering process or a Cu plating process, and has a Cu surface having a sufficiently high flatness as a bonding surface by a CMP process.
  • An electrode PAD 226 is formed.
  • the Cu electrode Via, the shifted Cu wiring, and the Cu electrode PAD are all formed of the same Cu material, but the Cu electrode PAD is not directly affected by the Cu thermal volume expansion stress from the Cu electrode Via. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of Cu-pumping, and to realize good bonding characteristics and high reliability.
  • the phenomenon caused by the occurrence of Cu-pumping due to the thermal volume expansion stress of the Cu electrode Via is suppressed. It becomes possible.
  • the Cu thermal expansion of the Cu electrode Via is created by shifting the Cu electrode Via and the Cu electrode PAD, in response to the problem that stress is applied to the Cu electrode PAD, Cu Pumping occurs, and the bonding characteristics and reliability deteriorate.
  • the Cu electrode PAD is not affected by the stress caused by this, suppresses the occurrence of Cu-pumping, and prevents deterioration of bonding characteristics and reliability.
  • the degree of freedom of the layout of the Cu electrode PAD is improved by adjusting the shift amount.
  • the restriction that the Cu electrode PAD is arranged immediately above the Cu electrode Via is removed, and a free layout becomes possible.
  • pixel characteristics such as reflection suppression and sensitivity non-uniformity improvement are improved.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a usage example in which the above-described solid-state imaging device is used.
  • the solid-state imaging device (image sensor) described above can be used in various cases for sensing light such as visible light, infrared light, ultraviolet light, and X-ray as follows.
  • Devices for taking images for viewing such as digital cameras and mobile devices with camera functions
  • Devices used for traffic such as in-vehicle sensors that capture the back, surroundings, and interiors of vehicles, surveillance cameras that monitor traveling vehicles and roads, and ranging sensors that measure distances between vehicles, etc.
  • Equipment used for home appliances such as TVs, refrigerators, air conditioners, etc. to take pictures and operate the equipment according to the gestures ⁇ Endoscopes, equipment that performs blood vessel photography by receiving infrared light, etc.
  • Equipment used for medical and health care ⁇ Security equipment such as security surveillance cameras and personal authentication cameras ⁇ Skin measuring instrument for photographing skin and scalp photography Such as a microscope to do beauty Equipment used for sports-Equipment used for sports such as action cameras and wearable cameras for sports applications-Used for agriculture such as cameras for monitoring the condition of fields and crops apparatus
  • the present technology is not limited to application to a solid-state imaging device, but can also be applied to an imaging device.
  • the imaging apparatus refers to a camera system such as a digital still camera or a digital video camera, or an electronic apparatus having an imaging function such as a mobile phone.
  • a module-like form mounted on an electronic device that is, a camera module is used as an imaging device.
  • a solid-state imaging device (element chip) 301, an optical lens 302, a shutter device 303, a drive circuit 304, and a signal processing circuit 305.
  • the solid-state imaging device 301 the above-described solid-state imaging device 1 of FIG. 1 is provided.
  • the optical lens 302 forms image light (incident light) from the subject on the imaging surface of the solid-state imaging device 301. As a result, signal charges are accumulated in the solid-state imaging device 301 for a certain period.
  • the shutter device 303 controls the light irradiation period and the light shielding period for the solid-state imaging device 301.
  • the drive circuit 304 supplies drive signals for controlling the signal transfer operation of the solid-state imaging device 301, the shutter operation of the shutter device 303, and the light emission operation of a light emitting unit (not shown).
  • the drive circuit 304 controls each operation using parameters set by a CPU (not shown).
  • the solid-state imaging device 301 performs signal transfer by a drive signal (timing signal) supplied from the drive circuit 304.
  • the signal processing circuit 305 performs various signal processing on the signal output from the solid-state imaging device 301.
  • the video signal subjected to the signal processing is stored in a storage medium such as a memory or output to a monitor.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology (present technology) according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 22 shows a state where an operator (doctor) 11131 is performing an operation on a patient 11132 on a patient bed 11133 using an endoscopic operation system 11000.
  • an endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as an insufflation tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. And a cart 11200 on which various devices for endoscopic surgery are mounted.
  • the endoscope 11100 includes a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the distal end is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the distal end is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid lens barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible lens barrel. Good.
  • An opening into which the objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101. Irradiation is performed toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and reflected light (observation light) from the observation target is condensed on the image sensor by the optical system. Observation light is photoelectrically converted by the imaging element, and an electrical signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted to a camera control unit (CCU: “Camera Control Unit”) 11201 as RAW data.
  • the CCU 11201 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102 and performs various kinds of image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing), for example.
  • image processing for example, development processing (demosaic processing
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 includes a light source such as an LED (light emitting diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing a surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (light emitting diode)
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • a user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment instrument control device 11205 controls the drive of the energy treatment instrument 11112 for tissue ablation, incision, blood vessel sealing, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 passes gas into the body cavity via the pneumoperitoneum tube 11111.
  • the recorder 11207 is an apparatus capable of recording various types of information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information related to surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light when the surgical site is imaged to the endoscope 11100 can be configured by, for example, a white light source configured by an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light every predetermined time. Synchronously with the timing of changing the intensity of the light, the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled to acquire an image in a time-sharing manner, and the image is synthesized, so that high dynamic without so-called blackout and overexposure A range image can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue, the surface of the mucous membrane is irradiated by irradiating light in a narrow band compared to irradiation light (ie, white light) during normal observation.
  • a so-called narrow-band light observation (Narrow Band Imaging) is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is imaged with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally administered to the body tissue and applied to the body tissue. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 can be configured to be able to supply narrowband light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the camera head 11102 and the CCU 11201 illustrated in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a drive unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are connected to each other by a transmission cable 11400 so that they can communicate with each other.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101. Observation light taken from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging device constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single plate type) or plural (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB may be generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (dimensional) display. By performing the 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue in the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 can be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 is not necessarily provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the driving unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and the focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling driving of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information for designating the frame rate of the captured image, information for designating the exposure value at the time of imaging, and / or information for designating the magnification and focus of the captured image. Contains information about the condition.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. Good.
  • a so-called AE (Auto-Exposure) function, AF (Auto-Focus) function, and AWB (Auto-White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • the camera head control unit 11405 controls driving of the camera head 11102 based on a control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on the image signal that is RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various types of control related to imaging of the surgical site by the endoscope 11100 and display of a captured image obtained by imaging of the surgical site. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling driving of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a picked-up image showing the surgical part or the like based on the image signal subjected to the image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques.
  • the control unit 11413 detects surgical tools such as forceps, specific biological parts, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, and the like by detecting the shape and color of the edge of the object included in the captured image. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may display various types of surgery support information superimposed on the image of the surgical unit using the recognition result. Surgery support information is displayed in a superimposed manner and presented to the operator 11131, thereby reducing the burden on the operator 11131 and allowing the operator 11131 to proceed with surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 for connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electric signal cable corresponding to electric signal communication, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable thereof.
  • communication is performed by wire using the transmission cable 11400.
  • communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the endoscope 11100, the camera head 11102 (the imaging unit 11402 thereof), and the like.
  • the solid-state imaging device 1 in FIG. 1 can be applied to the imaging unit 11402.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device that is mounted on any type of mobile body such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. May be.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system that is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, a sound image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (Interface) 12053 are illustrated as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a driving force generator for generating a driving force of a vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism that adjusts and a braking device that generates a braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker, or a fog lamp.
  • the body control unit 12020 can be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for a key or signals from various switches.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp, and the like of the vehicle.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle on which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • the imaging unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image outside the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 may perform an object detection process or a distance detection process such as a person, a car, an obstacle, a sign, or a character on a road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output an electrical signal as an image, or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared rays.
  • the vehicle interior information detection unit 12040 detects vehicle interior information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects a driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the vehicle interior information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated or it may be determined whether the driver is asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates a control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside / outside the vehicle acquired by the vehicle outside information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit A control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following traveling based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintaining traveling, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning. It is possible to perform cooperative control for the purpose.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform cooperative control for the purpose of automatic driving that autonomously travels without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the vehicle outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamp according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the outside information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of anti-glare, such as switching from a high beam to a low beam. It can be carried out.
  • the sound image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of sound and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to a vehicle occupant or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include at least one of an on-board display and a head-up display, for example.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of an installation position of the imaging unit 12031.
  • the imaging unit 12031 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as a front nose, a side mirror, a rear bumper, a back door, and an upper part of a windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12101 provided in the front nose and the imaging unit 12105 provided in the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirror mainly acquire an image of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the passenger compartment is mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 25 shows an example of the shooting range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided in the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 The imaging range of the imaging part 12104 provided in the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image when the vehicle 12100 is viewed from above is obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of imaging elements, or may be an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, the distance to each three-dimensional object in the imaging range 12111 to 12114 and the temporal change in this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100).
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance before the preceding vehicle, and can perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • cooperative control for the purpose of autonomous driving or the like autonomously traveling without depending on the operation of the driver can be performed.
  • the microcomputer 12051 converts the three-dimensional object data related to the three-dimensional object to other three-dimensional objects such as a two-wheeled vehicle, a normal vehicle, a large vehicle, a pedestrian, and a utility pole based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles.
  • the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 as obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 is connected via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration or avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving assistance for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104. Such pedestrian recognition is, for example, whether or not the user is a pedestrian by performing a pattern matching process on a sequence of feature points indicating the outline of an object and a procedure for extracting feature points in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras. It is carried out by the procedure for determining.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that there is a pedestrian in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 has a rectangular contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to be superimposed and displayed.
  • voice image output part 12052 may control the display part 12062 so that the icon etc. which show a pedestrian may be displayed on a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 (including the imaging units 12101 to 12104) among the configurations described above.
  • the solid-state imaging device 1 in FIG. 1 can be applied to the imaging unit 12031.
  • a special effect that a clear image can be obtained in the vehicle-mounted device can be obtained.
  • steps describing the series of processes described above are not limited to the processes performed in time series according to the described order, but are not necessarily performed in time series, either in parallel or individually.
  • the process to be executed is also included.
  • the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units).
  • the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be combined into a single device (or processing unit).
  • a configuration other than that described above may be added to the configuration of each device (or each processing unit).
  • a part of the configuration of a certain device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). . That is, the present technology is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present technology.
  • this technique can also take the following structures.
  • the electrode Via is configured such that the volume of Cu is 1.0E + 10 nm3 or more.
  • the semiconductor device according to (3) further comprising a conductive metal connecting the electrode Via and the Cu electrode PAD;
  • the electrode Via is formed on a side wall so that a conductive metal other than Cu can electrically connect at least the electrode Via and the Cu electrode PAD, and an insulating film is filled inside the side wall.
  • the semiconductor device according to (2) wherein (9) The semiconductor device according to (8), wherein the electrode Via has a structure in which the conductive metal is formed so as to cover a side wall, and an insulating film is filled in the side wall. (10) The semiconductor device according to any one of (1) to (9), wherein the Cu electrode PAD and the electrode Via are provided in both semiconductor members to be bonded according to a volume of the semiconductor member. (11) The Cu electrode PAD and the electrode Via are provided on one semiconductor member to be joined, The semiconductor device according to any one of (1) to (10), wherein the other semiconductor member is provided with a Cu electrode including the Cu electrode PAD and a Cu electrode Via formed immediately below the Cu electrode PAD. .
  • the manufacturing equipment is Forming the electrode Via, which is a connection member between the Cu electrode PAD and the lower layer metal, which serves as a joining surface for joining a plurality of semiconductor members, The manufacturing method of forming the Cu electrode PAD at a position shifted from the electrode Via.
  • a Cu electrode PAD having a role as a bonding surface for bonding a plurality of semiconductor members; An electrode Via that is a connection member between the Cu electrode PAD and the lower layer metal,
  • the Cu electrode PAD is a solid-state imaging device formed at a position shifted from the electrode Via, A signal processing circuit for processing an output signal output from the solid-state imaging device; And an optical system that makes incident light incident on the solid-state imaging device.
  • 1 solid-state imaging device 50 manufacturing device, 61 Cu electrode via forming part, 62 conductive wiring forming part, 63 Trench processing part, 64 Cu electrode PAD forming part, 65 semiconductor member forming part, 71 insulating film, 72 Cu electrode Via contact Metal, 73 Cu electrode Via, 74 Conductive wiring, 75 Trench part, 76 Cu electrode PAD, 81 Shifted Cu electrode member, 82 Unshifted Cu electrode member, 83 Joint surface, 91 Cu electrode Via contact metal, 92 Cu electrode Via, 93 Cu electrode PAD, 101 Si substrate, 102 lens and color filter, 103-1 to 103-3 structure, 150 manufacturing equipment, 161 electrode Via forming part, 163 Trench processing part, 164 Cu electrode PAD forming part, 171 electrode Via hole , 172 Conductive wiring, 173 Electrode Via, 17 Insulating film, 175 Trench part, 200 manufacturing equipment, 211 Cu electrode Via hole forming part, 212 First Trench processed part, 213 Cu wiring forming part, 214 Second Trench

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Abstract

本開示は、Cu Pumpingの発生を抑制することができるようにする半導体装置、製造方法、および電子機器に関する。 複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaとを備え、Cu電極PADは、電極Viaからずらした位置に形成される。本開示は、例えば、CMOSなどの積層型固体撮像装置に適用することができる。

Description

半導体装置、製造方法、および電子機器
　本開示は、半導体装置、製造方法、および電子機器に関し、特に、Cu Pumpingの発生を抑制することができるようにした半導体装置、製造方法、および電子機器に関する。
　３次元集積回路等を有する半導体装置を作製する場合、半導体部材の接合面に設けられたCu電極同士を直接接合する方法が用いられることがある。
　例えば、特許文献１では、受光素子が形成された第１基板と周辺回路が形成された第２基板とを、Cu電極PAD（ボンディングパッド）によって接合することが開示されている。このような方法では、それぞれの半導体部材に接合面としてCu電極と層間絶縁膜とを同一面に設け、そのうえで平坦化して貼り合わせることにより、対向するCu電極同士及び層間絶縁膜同士を接合させている。
　ここで、よりロバストな３次元集積回路等を作製するためには、より強固な接合を実現させることが求められる。より強固な接合を実現させる手法として、特許文献２では、ダミーCu電極を一定の割合で接合面に設けることにより、CMP（chemical mechanical polishing）法による半導体部材接合面のディッシングやエロージョン等の発生を抑制して高平坦性を実現する手法が開示されている。
　さらに、特許文献２では、ディッシング抑制として設けたダミーCu電極同士も直接接合させることにより、半導体部材接合においてCu固相拡散接続の割合を増加させることで強固な接合を実現する手法も開示されている。ここで、Cu電極、ダミーCu電極の接合面における割合は50乃至60％が最適であることも開示されている。
　以上のように、特許文献１や特許文献２においては、Cu電極、ダミーCu電極を50乃至60％の割合で設けた高平坦性な接合面を有する半導体部材を常温環境化において仮接合した後、350℃の高温環境化において熱処理する事で、より強固な接合を実現している。
特開２００６－１９１０８１号公報 特開２０１２－２５６７３６号公報
　しかしながら、Cuは熱膨張率に則り、体積変動する特徴を有しているため、Cu電極、Cuダミー電極体積が大きくなると熱膨張係数に則り体積が増加することになり、Cu Pumpingが発生しやすくなる。
　また、特許文献２に示されているような構造においては、ダミーCu電極よりも下層メタルと接続しているCu電極のほうが、Cu体積が大きくなるためCu Pumpingがより発生しやすい構造となっている。
　本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、Cu Pumpingの発生を抑制することができるものである。
　本技術の一側面の半導体装置は、複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、前記Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaとを備え、前記Cu電極PADは、前記電極Viaからずらした位置に形成される。
　前記電極Viaは、垂直信号線の役割を有することができる。
　前記電極Viaは、Cuで構成される。
　前記電極Viaは、Cuの体積が1.0E＋10nm3以上で構成される。
　前記電極Viaと前記Cu電極PADを接続する導電性金属をさらに備え、前記導電性金属は、前記電極Viaの上部を覆っている構造である。
　前記導電性金属は、アルミニウムまたはタングステンである。
　前記電極Viaと前記Cu電極PADを接続するCu配線をさらに備えることができる。
　前記電極Viaは、Cu以外の導電性金属が、少なくとも前記電極Viaと前記Cu電極PADとを電気的に接続可能となるように側壁に形成されて、側壁内部に絶縁膜を充填させた構造である。
　前記電極Viaは、前記導電性金属が側壁を覆うように形成されて、前記側壁内部に絶縁膜を充填させた構造である。
　前記Cu電極PADと前記電極Viaは、前記半導体部材の体積に応じて、接合される両方の半導体部材に設けられる。
　前記Cu電極PADと前記電極Viaは、接合される一方の半導体部材に設けられ、他方の半導体部材には、前記Cu電極PADと、前記Cu電極PADの直下に形成されるCu電極ViaとからなるCu電極が設けられる。
　前記半導体装置は、固体撮像装置である。
　本技術の一側面の製造方法は、製造装置が、複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaを形成し、前記Cu電極PADを、前記電極Viaからずらした位置に形成する。
　本技術の一側面の電子機器は、複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、前記Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaとを備え、前記Cu電極PADは、前記電極Viaからずらした位置に形成される固体撮像装置と、前記固体撮像装置から出力される出力信号を処理する信号処理回路と、入射光を前記固体撮像装置に入射する光学系とを備える。
　本技術の一側面においては、複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaが形成される。そして、前記Cu電極PADが、前記電極Viaからずらした位置に形成される。
　本技術によれば、半導体部材を接合することができる。特に、本技術によれば、Cu Pumpingの発生を抑制することができる。
  なお、本明細書に記載された効果は、あくまで例示であり、本技術の効果は、本明細書に記載された効果に限定されるものではなく、付加的な効果があってもよい。
本技術を適用した固体撮像装置の概略構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置を製造する製造装置の構成例を示すブロック図である。 図２の製造装置の半導体形成処理について説明するフローチャートである。 図３の半導体形成処理を説明する工程図である。 図３の半導体形成処理を説明する工程図である。 ２つの半導体部材が接合面で合わさって形成された半導体装置の例を示す図である。 複数の半導体部材が接合面で合わさって形成された半導体装置の例を示す図である。 ２つの半導体部材が接合面で合わさって形成された半導体装置の例を示す図である。 ２つの半導体部材が接合面で合わさって形成された半導体装置の他の例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置を製造する製造装置の構成例を示すブロック図である。 図１０の製造装置の半導体形成処理について説明するフローチャートである。 図１１の半導体形成処理を説明する工程図である。 図１１の半導体形成処理を説明する工程図である。 本技術の第３の実施の形態の固体撮像素子の半導体形成処理を説明する工程図である。 本技術の第３の実施の形態の固体撮像素子の半導体形成処理を説明する工程図である。 本技術の第４の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置を製造する製造装置の構成例を示すブロック図である。 図１６の製造装置の半導体形成処理について説明するフローチャートである。 図１７の半導体形成処理を説明する工程図である。 図１７の半導体形成処理を説明する工程図である。 本技術を適用したイメージセンサの使用例を示す図である。 本技術を適用した電子機器の構成例を示すブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
０．装置の構成
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．イメージセンサの使用例
６．電子機器の例
７．内視鏡手術システムへの応用例
８．移動体への応用例
＜０．装置の構成＞
　＜固体撮像装置の概略構成例＞
　図１は、本技術の各実施の形態に適用されるCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）固体撮像装置の一例の概略構成例を示している。
　図１に示されるように、固体撮像装置（素子チップ）１は、半導体基板１１（例えばシリコン基板）に複数の光電変換素子を含む画素２が規則的に２次元的に配列された画素領域（いわゆる撮像領域）３と、周辺回路領域とを有して構成される。
　画素２は、光電変換素子（例えば、PD(Photo Diode)）と、複数の画素トランジスタ（いわゆるMOSトランジスタ）を有してなる。複数の画素トランジスタは、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、および増幅トランジスタの３つのトランジスタで構成することができ、さらに選択トランジスタを追加して４つのトランジスタで構成することもできる。
　また、画素２は、画素共有構造とすることもできる。画素共有構造は、複数のフォトダイオード、複数の転送トランジスタ、共有される１つのフローティングディフュージョン、および、共有される１つずつの他の画素トランジスタから構成される。フォトダイオードは、光電変換素子である。
　周辺回路領域は、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、水平駆動回路６、出力回路７、および制御回路８から構成される。
　制御回路８は、入力クロックや、動作モード等を指令するデータを受け取り、また、固体撮像装置１の内部情報等のデータを出力する。具体的には、制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、およびマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、および水平駆動回路６の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、これらの信号を垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、および水平駆動回路６に入力する。
　垂直駆動回路４は、例えばシフトレジスタによって構成され、画素駆動配線を選択し、選択された画素駆動配線に画素２を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素２を駆動する。具体的には、垂直駆動回路４は、画素領域３の各画素２を行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線９を通して各画素２の光電変換素子において受光量に応じて生成した信号電荷に基づいた画素信号をカラム信号処理回路５に供給する。
　カラム信号処理回路５は、画素２の例えば列毎に配置されており、１行分の画素２から出力される信号を画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。具体的には、カラム信号処理回路５は、画素２固有の固定パターンノイズを除去するためのCDS（Correlated Double Sampling）や、信号増幅、A/D（Analog/Digital）変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５の出力段には、水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１０との間に接続されて設けられる。
　水平駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から画素信号を水平信号線１０に出力させる。
　出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１０を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。出力回路７は、例えば、バッファリングだけを行う場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を行う場合もある。
　入出力端子１２は、外部と信号のやりとりをするために設けられる。
＜１．第１の実施の形態＞
　＜製造装置の構成例＞
　図２は、本技術の第１の実施の形態の固体撮像装置の半導体装置を製造する製造装置の構成例を示すブロック図である。
　図２の製造装置においては、本技術の第１の実施の形態の固体撮像装置の半導体装置において接合に用いられるCu電極作製時に、Cu電極部材のうち、平坦化を行い、接続（接合）が行われる部材であるCu電極PADと下層のメタルをコンタクトさせる部材であるCu電極Viaとがずらして、すなわち、離れて作成される。
　図２の例において、製造装置５０は、Cu電極Via形成部６１、導電性配線形成部６２、Trench加工部６３、Cu電極PAD形成部６４、および半導体部材形成部６５を含むように構成される。
　Cu電極Via形成部６１は、Cu電極Viaを形成する。導電性配線形成部６２は、Cu電極PADとCu電極Viaとを導通させる導電性配線を形成する。Trench加工部６３は、Cu電極PAD形成のためのTrench部を加工する。
　Cu電極PAD形成部６４は、Cu電極PADを形成する。半導体部材形成部６５は、半導体部材を接合することで、半導体装置を形成する。
　＜製造装置の動作例＞
　次に、図３のフローチャートを参照して、本技術の第１の実施の形態の固体撮像素子の半導体形成処理について説明する。なお、図３の半導体形成処理の説明には、適宜、図４および図５の工程図が参照される。また、図４以降の工程図において、太線は、バリアメタルを表している。
　ステップＳ５１において、Cu電極Via形成部６１は、図４のＡに示されるように、Cu電極Viaコンタクトメタル７２上の絶縁膜７１に、Cu電極Via７３を形成する。すなわち、まず、Cu電極Viaコンタクトメタル７２が形成され、その上に絶縁膜７１が形成される。絶縁膜７１のCu電極Viaコンタクトメタル７２上に、Cu電極Viaホールが形成されて、Cu電極Via７３が形成される。その際、Cu電極Via７３は、BEOL(Back End Of Line)プロセスに則って、Cu配線形成後、Cu配線に対して、Lithographyプロセス、DRY Etchingプロセス、スパッタプロセス、Cuメッキプロセス、およびCMPプロセスを経て形成される。
　次に、ステップＳ５２において、導電性配線形成部６２は、図４のＢに示されるように、Cu電極Via７３とずらして形成されるCu電極PADとを導通させる導電性配線７４を形成する。導電性配線７４は、アルミニウム(AL)やタングステン（W）などの金属の成膜後、Lithographyプロセス、DRY EtchingプロセスによってCu電極Via７３を覆うように形成される。なお、導電性配線７４は、浅いダマシンを作ることで、Cuで形成されてもよい。
　導電性配線７４の幅は、Cu電極PADのサイズに応じて設定される。このとき、Cu電極PADのサイズよりも大きく設定することによりマージンを確保することができ、ロバストなCu電極を形成することができる。
　ステップＳ５３において、Trench加工部６３は、図４のＣに示されるように、Cu電極Via７３から離れた位置に、Cu電極PAD形成のためのTrench部７５を加工する。
　ここで、Cu電極Via７３とCu電極PADのズレ幅は、Cu電極Via７３とCu電極PADが被らないように設定する必要がある。Cu電極Via７３とCu電極PADに被り部がある場合、Cu電極Via７３のCu熱体積膨張ストレスがCu電極PADに伝達し、Pumpingが発生し、接合特性ならびに信頼性が劣化してしまう。
　すなわち、接合界面において一部のCu電極にCu Pumpingが発生した場合、Cu Pumpingが発生したCu電極に依存して接合面が部分的に剥離しVoid（空隙）となる。Voidが発生すると３次元集積回路等を有する半導体装置の接合界面強度は低下する。
　また、Pumpingが発生していないCu電極は対向した電極間剥離により接続（導通）不良が発生する。さらに、絶縁膜間のVoidに起因して隣接Cu電極間ショート、もしくは要素信頼性、特にTDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown)劣化が生じ、状態によっては市場へ出すことができなくなる。
　これに対して、設計レイアウトとしてCu電極PAD並びにダミーCu電極PADのサイズや配置ピッチが均一である場合、最小幅として1（Cu電極サイズ）ピッチずらしておけばCu電極Via７３のCu熱体積膨張ストレス影響をCu電極PADは受けなくなる。
　次に、ステップＳ５４において、Cu電極PAD形成部６４は、図５に示されるように、Trench部７５にスパッタプロセス、CuメッキプロセスによりCuを充填させ、CMPプロセスにより接合面として十分な平坦性を有したCu電極PAD７６を形成する。
　ステップＳ５５において、半導体部材形成部６５は、Cu電極Viaコンタクトメタル７２、Cu電極Via７３、導電性配線７４、およびCu電極PAD７６からなる構造のずらしCu電極部材８１が形成された半導体部材を接合することで、図６に示されるような半導体装置を形成する。
　図６の例においては、２つの半導体部材が接合面８３で合わさって形成された半導体装置が示されている。この半導体装置においては、ずらしCu電極部材８１同士を接合させたCu電極構造と、ずらしなしCu電極部材８２同士を接合させたCu電極構造とが絶縁膜７１に混在している。
　ずらしCu電極部材８１は、Cu電極Viaコンタクトメタル７２、Cu電極Via７３、導電性配線７４、およびCu電極PAD７６で構成されている。一方、ずらしなしCu電極部材８２は、Cu電極Viaコンタクトメタル９１、Cu電極Via７３よりも体積の小さいCu電極Via９２、およびCu電極PAD９３で構成されている。
　すなわち、図６の例の半導体装置においては、Cu電極Via７３とは異なる体積のCu電極Via９２が混在しているが、異なる体積のCu電極Viaが混在していても良好な接合特性を有することができる。
　これは、Cu電極Via７３とCu電極PAD７６をずらした構造によるCu熱体積膨張ストレス影響防止に加えて、Cu電極Via７３とCu電極PAD７６を接続する導電性配線７４によってCu電極Via７３に蓋をすることで二重にCu熱体積膨張ストレスの影響を防止し、Pumpingを抑制することで、より良好な接合特性、高信頼性を実現することになる。
　また、Cu電極Via７３をTSV(Through Silicon Via)とする場合は、熱体積膨張ストレスのかかり方にベクトル（図中矢印）が発生し、膨張が阻害されないCu電極PAD７６にストレス集中することにより、Cu Pumping発生リスクが加速することになるが、図５を参照して上述した、Cu電極Viaコンタクトメタル７２、Cu電極Via７３、導電性配線７４、およびCu電極PAD７６からなる構造により、対策可能となる。
　ここで、Cu電極Via７３をTSVとする場合、量産化されているCu電極Via７３と比して、例えばVia径が直径3000nm以上になり、Via高さも6000nm以上になってくるため、Cu体積は1.0E+10nm3以上となる。このCu体積値は量産化されているCu電極Viaよりも２桁以上大きくなるため、Cu Pumping発生のリスクが増大する。そのため、Cu電極Via７３のCu体積が1.0E+10nm3以上となる場合、Cu電極Viaコンタクトメタル７２、Cu電極Via７３、導電性配線７４、およびCu電極PAD７６からなるずらしCu電極部材８１のCu電極構造は、より有効な対策となる。
　図７は、３以上のSi基板１０１を有する半導体部材を接合面８３で接合して積層した固体撮像装置において、光電変換用の垂直信号線としてTSVを設ける構造の例を示している。なお、最上層には、レンズおよびカラーフィルタ１０２が形成されている。
　このTSVを、Cu電極ViaとしてCu電極PADと接続する場合、Cu熱体積膨張方向(ストレス)としてはSi基板に挟まれた横方向よりも抵抗の小さいCu電極PADに集中するためリスクは増大していた。またCu電極Viaと下層メタル間にはBM（Barrier Metal）が存在しているため、Cu電極Via上層のCu電極PADへストレス集中することになりリスクは増大していた。
　そこで、Pumping発生リスクがあるCu電極に対して、図６で参照したずらしCu電極部材同士を接合させた構造１０３－１乃至１０３－３を適用し、例えば、ずらしCu電極部材同士を接合させた構造１０３－１においては、Cu電極Via７３をTSVとして使用することでPumpingを抑制することができる。
　図７の例においても、明確な図示はしていないが、特許文献２に記載されるダミーCu電極も配置されている。ここで、ずらし量に関しては、ずらしたことによって、Cu電極Via直上にCu電極PAD、ダミーCu電極PADが配置されないこと、また、Cu電極ViaとCu電極PAD（ダミー含む）が接しないことが必要である。
　例えば、Cu電極、ダミーCu電極共に一定のピッチで配置されている場合、1/2ピッチずらすことで、Cu電極Via直上がCu電極間スペースとなるように設計することが可能となる。
　なお、Cu電極Viaは、画素領域の周辺としては、垂直信号線として用いられるが、画素領域においては、垂直信号線としてだけでなく、光を遮光することなどにも用いられる。
　ここで、図６および図７においては、半導体装置において接合に用いるCu電極作製時にずらしCu電極部材８１同士を接合させるCu電極構造となっているが、片側の半導体部材のすべてのCu電極Via体積が1.0E+10nm3よりも小さく、Pumping発生リスクがない場合は、図８に示されるように、ずらしなしCu電極部材８２とずらしCu電極部材８１とを接合させるCu電極構造とすることにより、半導体装置を作製することも可能である。
　このように、Cu電極の状態に応じて適切なプロセス(Cu電極)を選択することでコスト削減が可能となる。
　なお、接合面８３において、接合されるCu電極PAD同士は、図９に示されるように、多少左右方向（図９の場合、向かって右方向）にずれていても、電気的に接続されていればよい。
＜２．第２の実施の形態＞
　＜製造装置の構成例＞
　図１０は、本技術の第２の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置を製造する製造装置の構成例を示すブロック図である。
　図１０の製造装置においても、本技術の第２の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置において接合に用いられるCu電極作製時に、Cu電極PADと電極Viaとがずらして、すなわち、離れて作成される。
　図１０の例において、製造装置１５０は、電極Via形成部１６１、Trench加工部１６３、およびCu電極PAD形成部１６４を含むように構成される。
　電極Via形成部１６１は電極Viaを形成する。Trench加工部１６３は、Cu電極PAD形成のためのTrench部を加工する。
　Cu電極PAD形成部１６４は、Cu電極PADを形成する。なお、図１０の例の場合、半導体部材形成部は、図示されないが構成されてもよく、半導体部材形成部は、半導体部材を接合することで、半導体装置を形成する。
　＜製造装置の動作例＞
　次に、図１１のフローチャートを参照して、本技術の第２の実施の形態の固体撮像素子の半導体形成処理について説明する。なお、図１１の半導体形成処理の説明には、適宜、図１２および図１３の工程図が参照される。
　ステップＳ１５１において、電極Via形成部１６１は、図１２のＡおよび図１２のＢに示されるように、Cu電極Viaコンタクトメタル７２が形成された絶縁膜７１上に、電極Viaホール１７１と導電性配線１７２を形成する。すなわち、電極Viaホール１７１および導電性配線１７２は、BEOLプロセスに則って、Cu配線形成後、Cu配線に対して、Lithographyプロセス、DRY Etchingプロセス、スパッタプロセスを経て形成される。
　ここで、導電性配線１７２は、スパッタ材料としてタングステン（W）などの導電性金属を用いて、電極Viaホール１７１の側壁からボトム、フィールドにかけて成膜される。なお、電極Via１７３としては、導電性金属を完全に埋め込む必要はなく、電極Viaコンタクトメタル７２とCu電極PAD７６と電気的に接続されるように成膜されていればよい。側壁カバレッジ膜厚としては100nm以上成膜されていることが望ましい。
　導電性配線１７２の幅は、第１の実施の形態と同様に、Cu電極PAD７６のサイズに応じてマージン確保できるように設定される。
　次に、ステップＳ１５２において、電極Via形成部１６１は、図１２のＢに示されるように、絶縁膜１７４を成膜する。このときに、電極Viaホール１７１内にも絶縁膜１７４が充填され、電極Via１７３が形成される。
　ステップＳ１５３において、Trench加工部１６３は、図１３のＡに示されるように、電極Via１７３から離れた位置でかつ導電性配線１７２上に、Cu電極PAD７６作製のためのTrench部１７５を加工する。
　ここで、第１の実施の形態と異なり、第２の実施の形態においては、電極ViaにCu材を用いておらず、さらに側壁成膜金属の体積も、第１の実施の形態のCu電極Via７３と比して小さくなるため、Cu　Pumpingは発生しない。そのため、電極Via１７３とCu電極PAD７６のズレ幅に大きく制約を設ける必要がない。
　しかしながら、電極Via１７３の間口が狭い場合、絶縁膜充填が不十分となる恐れがあるため、ずらしなしCu電極部材、すなわち、電極Via１７３直上にCu電極パッド７６は形成しないほうが望ましい。電極Via１７３直上が完全に絶縁膜１７４で覆われていない場合、Cu電極PAD７６形成時にCuめっきが電極Via１７３内に流れ込み、Cu電極PAD７６の形状が不安定となり、接合特性が劣化する。
　ステップＳ１５４において、Cu電極PAD形成部１６４は、図１３のＢに示されるように、Cu電極PAD７６作製のためのTrench部１７５に、スパッタプロセス、CuメッキプロセスによりCuを充填させ、CMPプロセスにより接合面として十分な高平坦性を有したCu電極PAD７６を形成する。
　この第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比して、Cu電極のCu体積が小さくなるため、ずらし構造と合わせて、二重にCu　Pumpingの発生を抑制することが可能となり、より良好な接合特性を実現することになる。
＜３．第３の実施の形態＞
　第３の実施の形態については、第２の実施の形態において上述した電極Via１７３の間口が狭い場合などの点に対して、電極Via１７３への絶縁膜埋め込みが十分できる状態であることを前提とした形態となっている。したがって、第３の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置を製造する製造装置については、第２の実施の形態の例の製造装置と基本的に同様の構成をしているので、その説明については、省略される。
　＜製造装置の動作例＞
　また、本技術の第３の実施の形態の固体撮像素子の半導体形成処理も、上述した第２の実施の形態の例とほぼ同じであるので、図１１を再度参照して簡単に説明する。なお、この半導体形成処理の説明には、適宜、図１４および図１５の工程図が参照される。
　ステップＳ１５１において、電極Via形成部１６１は、図１４のＡおよび図１４のＢに示されるように、Cu電極Viaコンタクトメタル７２上の絶縁膜７１に、電極Viaホール１７１と導電性配線１７２を形成する。なお、導電性配線１７２は、図１２のＡおよび図１２のＢの場合と異なり、電極Viaコンタクトメタル７２（電極Via１７３）上に形成される（すなわち、電極Via１７３から離れていない）Cu電極PAD７６と接続できるように形成される。
　次に、ステップＳ１５２において電極Via形成部１６１は、図１４のＢに示されるように、絶縁膜１７４を成膜する。このときに、電極Viaホール１７１内にも絶縁膜１７４が充填され、電極Via１７３が形成される。
　ステップＳ１５３において、Trench加工部１６３は、図１５のＡに示されるように、電極Via１７１上の位置でかつ導電性配線１７２上に、Cu電極PAD７６作製のためのTrench部１７５を加工する。
　ステップＳ１５４において、Cu電極PAD形成部１６４は、図１５のＢに示されるように、Cu電極PAD７６作製のためのTrench部１７５に、スパッタプロセス、CuメッキプロセスによりCuを充填させ、CMPプロセスにより接合面として十分な高平坦性を有したCu電極PAD７６を形成する。
　この第３の実施の形態の場合、電極Via１７３とCu電極PAD７６のズレ幅に完全に制約を設ける必要がなくなり、自由なレイアウトが可能となる。
＜４．第４の実施の形態＞
　＜製造装置の構成例＞
　図１６は、本技術の第４の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置を製造する製造装置の構成例を示すブロック図である。
　図１６の製造装置においても、本技術の第４の実施の形態の固体撮像素子の半導体装置において接合に用いられるCu電極作製時に、Cu電極PADとCu電極Viaとがずらして、すなわち、離れて作成される。
　図１６の例において、製造装置２００は、Cu電極Viaホール形成部２１１、第１のTrench加工部２１２、Cu配線形成部２１３、第２のTrench加工部２１４、およびCu電極PAD形成部２１５を含むように構成される。
　Cu電極Viaホール形成部２１１は、Cu電極Viaホールを形成する。第１のTrench加工部２１２は、ずらしCu配線用Trench部を加工する。Cu配線形成部２１３は、Cuの配線を形成する。第２のTrench加工部２１４は、Cu電極PAD形成のためのTrench部を加工する。Cu電極PAD形成部２１５は、Cu電極PADを形成する。
　なお、図１６の例の場合も、半導体部材形成部は、図示されないが構成されてもよく、半導体部材形成部は、半導体部材を接合することで、半導体装置を形成する。
　＜製造装置の動作例＞
　次に、図１７のフローチャートを参照して、本技術の第４の実施の形態の固体撮像素子の半導体形成処理について説明する。なお、図１７の半導体形成処理の説明には、適宜、図１８および図１９の工程図が参照される。
　ステップＳ２０１において、Cu電極Viaホール形成部２１１は、図１８のＡに示されるように、Cu電極Viaコンタクトメタル７２上の絶縁膜７１に、Cu電極Viaホール２２１を形成する。その際、Cu電極Viaホール２２１は、BEOLプロセスに則って、Cu配線形成後、Cu配線に対して、Lithographyプロセス、DRY Etchingプロセス、スパッタプロセスを経て形成される。
　ステップＳ２０２において、第１のTrench加工部２１２は、図１８のＢに示されるように、Lithographyプロセス、DRY Etchingプロセスを経て、ずらしTrench部２２２を加工する。
　ステップＳ２０３において、Cu配線形成部２１３は、図１９のＡに示されるように、Cu電極Viaホール２２１とずらしTrench部２２２に、スパッタプロセス、CuメッキプロセスによりCuを充填させ、CMPプロセスを経て、Cu電極Via２２３とずらしCu配線２２４を形成する。
　ステップＳ２０４において、第２のTrench加工部２１４は、図１９のＢに示されるように、Cu電極Via２２３から離れた位置で、かつ、ずらしCu配線２２４上に、Cu電極PAD作製用Trench部２２５を加工する。
　ステップＳ２０５において、Cu電極PAD形成部２１５は、Cu電極PAD作製用Trench部２２５に、スパッタプロセス、Cuメッキプロセス、によりCuを充填させ、CMPプロセスにより接合面として十分な高平坦性を有したCu電極PAD２２６を形成する。
　この例の場合、Cu電極Via、ずらしCu配線、Cu電極PADとすべて同じCu材料で電極形成されることになるが、Cu電極ViaからのCu熱体積膨張ストレス影響をCu電極PADが直接受けないため、Cu Pumpingの発生を抑制することが可能となり、良好な接合特性および高信頼性を実現することになる。
　以上のように、本技術によれば、２以上の半導体部材を接合して積層した半導体装置において、Cu電極Viaの熱体積膨張ストレスに起因したCu Pumpingが発生することで引き起こされる現象を抑制することが可能となる。
　すなわち、固体撮像素子などの半導体装置の多機能化などに伴い、TSVにCu電極Viaを適用するなどして、Cu電極ViaのCu体積が増加すると、Cu熱膨張係数に則したCu熱体積膨張ストレスがCu電極PADにかかり、Cu Pumpingが発生し、接合特性ならびに信頼性が劣化する問題に対して、Cu電極ViaとCu電極PADをずらして作製することにより、Cu電極ViaのCu熱体積膨張に起因するストレスの影響をCu電極PADが受けなくなり、Cu Pumpingの発生を抑制し、接合特性劣化、信頼性劣化を防止する。
　また、Cu電極ViaとCu電極PADのずらし構造を適用することにより、３以上の半導体部材を接合して積層した固体撮像素子などの半導体装置を高歩留りで作製することが可能になる。
　さらに、Cu電極ViaとCu電極PADのずらし構造を適用することにより、ずらし量を調整することでCu電極PADのレイアウトの自由度が向上する。
　すなわち、Cu電極Viaの直上にCu電極PADを配置するという制約が外れ、自由なレイアウトが可能になる。画素レイアウトに合わせた、最適なCu電極PADレイアウトが可能となることで、映り込み抑制や感度ムラ抑制など画素特性が向上する。
＜５．イメージセンサの使用例＞
　図２０は、上述の固体撮像装置を使用する使用例を示す図である。
　上述した固体撮像装置（イメージセンサ）は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
　・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
　・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
　・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
　・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
　・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
　・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
　・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
　・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
＜６．電子機器の例＞
　＜電子機器の構成例＞
　さらに、本技術は、固体撮像装置への適用に限られるものではなく、撮像装置にも適用可能である。ここで、撮像装置とは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のカメラシステムや、携帯電話機等の撮像機能を有する電子機器のことをいう。なお、電子機器に搭載されるモジュール状の形態、すなわちカメラモジュールを撮像装置とする場合もある。
　ここで、図２１を参照して、本技術の電子機器の構成例について説明する。
　図２１に示される電子機器３００は、固体撮像装置（素子チップ）３０１、光学レンズ３０２、シャッタ装置３０３、駆動回路３０４、および信号処理回路３０５を備えている。固体撮像装置３０１としては、上述した図１の固体撮像装置１が設けられる。
　光学レンズ３０２は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置３０１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置３０１内に一定期間信号電荷が蓄積される。シャッタ装置３０３は、固体撮像装置３０１に対する光照射期間および遮光期間を制御する。
　駆動回路３０４は、固体撮像装置３０１の信号転送動作、シャッタ装置３０３のシャッタ動作、および図示せぬ発光部の発光動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路３０４は、図示せぬＣＰＵにより設定されたパラメータを用いて各動作を制御する。駆動回路３０４から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置３０１は信号転送を行う。信号処理回路３０５は、固体撮像装置３０１から出力された信号に対して各種の信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリなどの記憶媒体に記憶されたり、モニタに出力される。
＜７．内視鏡手術システムへの応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図２２は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図２２では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図２３は、図２２に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に適用され得る。具体的には、例えば、図１の固体撮像装置１は、撮像部１１４０２に適用することができる。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
＜８．移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図２４は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２４に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２４の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図２５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図２５では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図２５には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１（撮像部１２１０１ないし１２１０４含む）に適用され得る。具体的には、例えば、図１の固体撮像装置１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、例えば、車載器において、鮮明な画像を得ることができるという格別な効果を得ることができる。
　なお、本明細書において、上述した一連の処理を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
　また、本開示における実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有するのであれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例また修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
　（１）　複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、
　前記Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaと
　を備え、
　前記Cu電極PADは、前記電極Viaからずらした位置に形成される
　半導体装置。
　（２）　前記電極Viaは、垂直信号線の役割を有する
　前記（１）に記載の半導体装置。
　（３）　前記電極Viaは、Cuで構成される
　前記（１）または（２）に記載の半導体装置。
　（４）　　前記電極Viaは、Cuの体積が1.0E＋10nm3以上で構成される
　前記（３）に記載の半導体装置。
　（５）　前記電極Viaと前記Cu電極PADを接続する導電性金属を
　さらに備え、
　前記導電性金属は、前記電極Viaの上部を覆っている構造である
　前記（３）に記載の半導体装置。
　（６）　前記導電性金属は、アルミニウムまたはタングステンである
　前記（５）に記載の半導体装置。
　（７）　前記電極Viaと前記Cu電極PADを接続するCu配線を
　さらに備える前記（３）に記載の半導体装置。
　（８）　前記電極Viaは、Cu以外の導電性金属が、少なくとも前記電極Viaと前記Cu電極PADとを電気的に接続可能となるように側壁に形成されて、側壁内部に絶縁膜を充填させた構造である
　前記（２）に記載の半導体装置。
　（９）　前記電極Viaは、前記導電性金属が側壁を覆うように形成されて、前記側壁内部に絶縁膜を充填させた構造である
　前記（８）に記載の半導体装置。
　（１０）　前記Cu電極PADと前記電極Viaは、前記半導体部材の体積に応じて、接合される両方の半導体部材に設けられる
　前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の半導体装置。
　（１１）　前記Cu電極PADと前記電極Viaは、接合される一方の半導体部材に設けられ、
　他方の半導体部材には、前記Cu電極PADと、前記Cu電極PADの直下に形成されるCu電極ViaとからなるCu電極が設けられる
　前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の半導体装置。
　（１２）　前記半導体装置は、固体撮像装置である
　さらに備える前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の半導体装置。
　（１３）　製造装置が、
　複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaを形成し、
　前記Cu電極PADを、前記電極Viaからずらした位置に形成する
　製造方法。
　（１４）　複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、
　前記Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaと
　を備え、
　前記Cu電極PADは、前記電極Viaからずらした位置に形成される固体撮像装置と、
　前記固体撮像装置から出力される出力信号を処理する信号処理回路と、
　入射光を前記固体撮像装置に入射する光学系と
　を備える電子機器。
１　固体撮像装置，　５０　製造装置，　６１　Cu電極Via形成部，　６２　導電性配線形成部，　６３　Trench加工部，　６４　Cu電極PAD形成部，　６５　半導体部材形成部，　７１　絶縁膜，　７２　Cu電極Viaコンタクトメタル，　７３　Cu電極Via，　７４　導電性配線，　７５　Trench部，　７６　Cu電極PAD，　８１　ずらしCu電極部材，　８２　ずらしなしCu電極部材，　８３　接合面，　９１　Cu電極Viaコンタクトメタル，　９２　Cu電極Via，　９３　Cu電極PAD，　１０１　Si基板，　１０２　レンズおよびカラーフィルタ，　１０３－１乃至１０３－３　構造，　　１５０　製造装置，　１６１　電極Via形成部，　１６３　Trench加工部，　１６４　Cu電極PAD形成部，　１７１　電極Viaホール，　１７２　導電性配線，　１７３　電極Via，　１７４　絶縁膜，　１７５　Trench部，　２００　製造装置，　２１１　Cu電極Viaホール形成部，　２１２　第１のTrench加工部，　２１３　Cu配線形成部，　２１４　第２のTrench加工部，　２１５　Cu電極PAD形成部，　２２１　Cu電極Viaホール，　２２２　ずらしTrench部，　２２３　Cu電極Via，　２２４　ずらしCu配線，　２２５　Cu電極PAD作製用Trench部，　２２６　Cu電極PAD，　３００　電子機器，　３０１　固体撮像装置，　３０２　光学レンズ，　３０３　シャッタ装置，　３０４　駆動回路，　３０５　信号処理回路

Claims (14)

  1. 　複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、
    　前記Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaと
    　を備え、
    　前記Cu電極PADは、前記電極Viaからずらした位置に形成される
    　半導体装置。
  2. 　前記電極Viaは、垂直信号線の役割を有する
    　請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　前記電極Viaは、Cuで構成される
    　請求項２に記載の半導体装置。
  4. 　前記電極Viaは、Cuの体積が1.0E＋10nm3以上で構成される
    　請求項３に記載の半導体装置。
  5. 　前記電極Viaと前記Cu電極PADを接続する導電性金属を
    　さらに備え、
    　前記導電性金属は、前記電極Viaの上部を覆っている構造である
    　請求項３に記載の半導体装置。
  6. 　前記導電性金属は、アルミニウムまたはタングステンである
    　請求項５に記載の半導体装置。
  7. 　前記電極Viaと前記Cu電極PADを接続するCu配線を
    　さらに備える請求項３に記載の半導体装置。
  8. 　前記電極Viaは、Cu以外の導電性金属が、少なくとも前記電極Viaと前記Cu電極PADとを電気的に接続可能となるように側壁に形成されて、側壁内部に絶縁膜を充填させた構造である
    　請求項２に記載の半導体装置。
  9. 　前記電極Viaは、前記導電性金属が側壁を覆うように形成されて、前記側壁内部に絶縁膜を充填させた構造である
    　請求項８に記載の半導体装置。
  10. 　前記Cu電極PADと前記電極Viaは、前記半導体部材の体積に応じて、接合される両方の半導体部材に設けられる
    　請求項１に記載の半導体装置。
  11. 　前記Cu電極PADと前記電極Viaは、前記半導体部材の体積に応じて、接合される一方の半導体部材に設けられ、
    　他方の半導体部材には、前記Cu電極PADと、前記Cu電極PADの直下に形成されるCu電極ViaとからなるCu電極が設けられる
    　請求項１に記載の半導体装置。
  12. 　前記半導体装置は、固体撮像装置である
    　請求項１に記載の半導体装置。
  13. 　製造装置が、
    　複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaを形成し、
    　前記Cu電極PADを、前記電極Viaからずらした位置に形成する
    　製造方法。
  14. 　複数の半導体部材を接合するための接合面としての役割を有するCu電極PADと、
    　前記Cu電極PADと下層メタルとの接続部材である電極Viaと
    　を備え、
    　前記Cu電極PADは、前記電極Viaからずらした位置に形成される固体撮像装置と、
    　前記固体撮像装置から出力される出力信号を処理する信号処理回路と、
    　入射光を前記固体撮像装置に入射する光学系と
    　を備える電子機器。
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